JPH0780279A - 充填塔 - Google Patents

充填塔

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JPH0780279A
JPH0780279A JP22985193A JP22985193A JPH0780279A JP H0780279 A JPH0780279 A JP H0780279A JP 22985193 A JP22985193 A JP 22985193A JP 22985193 A JP22985193 A JP 22985193A JP H0780279 A JPH0780279 A JP H0780279A
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liquid
packing
packing material
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tower
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Yukiyoshi Yoshimatsu
幸祥 吉松
Susumu Harada
原田  進
Kazuo Someya
和夫 染矢
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】従来の規則形充填材において、充填材を充填塔
内に設置後、充填塔を傾斜、あるいは横にし、再び垂直
に設置すると、充填材自体の重さにより、充填材の直径
方向の変形が生じ、上方からの液体の偏流が起こり、分
離効率の低下に起因する。そこで、本発明は、充填材の
変形を防止し、かつ、高い分離効率、運転操作範囲の広
範囲かを図ることを目的とする。 【構成】充填材2、3の外壁が、充填塔1の内壁に接し
て構成され、かつ、一辺が該充填材の円周方向、および
該充填塔の内面の間に接して位置し、他辺が各ブロック
の充填材との間に接して位置するほぼL形の形状の液分
配装置100、200を設置することにより構成され
る。 【効果】充填塔内面と充填材が接し、液分配装置により
液が均一に充填材に接するため、充填塔を傾斜、横にし
ても充填材の変形を防止でき、さらに高い分離効率、圧
力損失の低減、運転操作範囲の広い充填材を提供できる
効果を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、充填材を充填した充填
塔に関し、特に空気分離装置において、酸素、窒素、ア
ルゴン等を分離する精留塔及び空気圧縮機からの空気を
冷却する水洗冷却塔、および該水を冷却する蒸発冷却塔
に適した充填材及び充填塔に関する。
【0002】
【従来の技術】充填材を使用した充填塔は、蒸留、精
留、吸収等化学工学の分野で多く用いられている。ラシ
ヒリング等に代表される不規則形充填材は安価で取扱が
容易なため、広く用いられているが、実開平3−128
281号公報にみられるように、充填材自体の液体及び
ガスの分散性に限界がある。一方、メラパック(スルザ
−社)等に代表される規則形充填材は、充填材自体があ
る程度の液体及びガスの分散性を有するため、最近、各
分野に普及し始めている。
【0003】本発明は、上記後者の規則形充填材を対象
とするものである。この種の装置に関するものとして
は、例えば特公昭57−36009号、特開昭61−2
91017号公報に記載されたものが挙げられる。一
方、空気の分離における充填材の適用については、IN
DUSTRIAL AND ENGINEERING
CHEMISTRY Vol.39、No.6にて、窒
素−酸素系にて検討を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】充填材を充填した充填
塔内では、気液接触部である薄層物に互いに接触する気
相とガス相の交換のために、表面積の大小が性能の優劣
に影響する。高い分離性能を要求する場合、できるだけ
大きな表面積を有する必要がある。一方、気液接触を十
分に行わせるためには、上方から液体が流下する充填塔
の塔壁(内壁)に沿って流下することなく、充填材の薄
層物に均一に液膜を形成させることが重要である。液体
を均一に分散させるためには、液分散装置を多数設置す
ることによりその目的は果たせるが、設備費の点から適
正な策とはいえない。このため、この種の充填材では、
充填塔内壁と充填材外壁の間に空間を持たせ、カラ−と
呼ばれる装置でこの空間を維持しながら、塔壁を流れる
液体を再び充填材に流入させ、液体の分布の乱れを防止
し、性能の低下を防止している。
【0005】しかしながら、製作時あるいは輸送時に充
填塔を傾斜、あるいは横にした場合、充填材の自重等に
より、薄板等で構成されるカラ−ではその重さに耐えき
れず、変形し、充填塔内壁と充填材外壁の間に均一な空
間を持たせることができなくなる。このため、充填塔を
再び垂直にした場合、充填材は、直径方向にずれた形で
位置されることになり、液体の分布に悪影響を与え、し
いては効率の低下、あるいは圧力損失の増大、運転操作
範囲の低下に起因する課題があった。
【0006】本発明の目的は、充填塔を傾斜、あるいは
横にし、再び垂直にしても、液体の分布を良好にでき、
かつ、十分な気液接触を行わせることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
には、充填塔内壁と充填材外壁の間の空間を無くし、か
つ、充填塔内壁を流下する液体を効率良く充填材に流入
させる必要がある。このための手段として、充填材外壁
が、充填塔内壁に接して構成され、かつ、一辺が該充填
材の外壁の円周方向、および該充填塔の内壁の間に接し
て位置し、他辺が各ブロックの充填材との間に接して位
置するほぼL形の形状の液分配装置を設置することによ
り構成される。
【0008】
【作用】充填材が充填塔内壁の円周に接して構成される
ため、充填塔を傾斜、あるいは横にしても充填材の変形
を防止できる。充填材の各ブロックの間に設置された液
分配装置は充填塔の内壁に沿って流下する液体を再び内
方向に導く。つまり、充填材に導く作用を持つ。従っ
て、充填材を傾斜、あるいは横にし、再び垂直にしても
充填塔の内壁に沿って流下する液体の偏流を防止するこ
とができ、高い分離効率を持つ充填材を提供できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図面に基づい
て説明する。図1は、本発明の液分配装置を適用した充
填材を内蔵した充填塔の縦断面図を示す。充填塔1内に
は、充填材2,3が各ブロック毎に塔軸方向に積み重ね
て設置してある。各々の充填材は、該充填材の構成要素
である薄層要素20(21〜2n)、30(31〜3n)
に対して90°ずつずらされて塔軸方向に設置してあ
る。薄層要素20,30には、ある一定間隔をおいて小
孔6が設けられている。また、薄層要素20,30の表
面には、微小波形溝7を有している。各々の充填材はそ
の外周に巻かれた薄い帯8等により一体に固定されてい
る。
【0010】本発明の特徴である液分配装置100、2
00は、各々の充填材の下側もしくは各充填材の間に設
置される。液分配装置100、200は、薄板あるいは
金網等の要素で構成され、例えば、該液分配装置100
の一辺100aが該充填材の円周方向、および該充填塔
の内壁の間に接して位置し、他辺100bが各ブロック
の充填材との間に接して位置するほぼL形の形状を有し
ている。図2は、図1のA−A断面図を示す。液分配装
置100、200は、充填塔1の内壁に沿って円周方向
に設置してある。本発明である液分配装置100、20
0は、上記のように構成、設置されるため、図1におけ
る充填塔1の内壁と、充填材2,3の外壁は、接して構
成される。なお、液分配装置100、200は、充填材
に固定され、あるいは充填塔内面に固定され、あるいは
固定されず充填材と充填塔内面によりはさみ込まれて構
成されることもある。また、該液分散装置は、充填材の
各ブロックの間に少なくとも1ヶ所以上設置できる。つ
まり、充填材の途中に入れることも可能である。この場
合、充填材の円周方向に切欠きを設け、その切欠きに該
液分配装置の一辺100bを挿入することで可能とな
る。
【0011】図1に示すように、充填塔1の上方から流
下する液体9は、充填材2、充填材3の順に流下し、上
昇ガス10は下方より上昇し、該充填材表面で気液接触
を行い、液、ガスの成分の分離を行う。従来の技術で
は、充填塔内壁と充填材外壁の間に空間を持たせ、カラ
−と呼ばれる装置でこの空間を維持しながら、塔壁を流
れる液体を再び充填材に流入させ、液体の分布の乱れを
防止し、性能の低下を防止していた。しかしながら、前
述したごとく、製作、あるいは輸送時に充填塔を傾斜、
あるいは横にすると充填材自体の重量により該空間を均
一に維持することができなくなる。この場合、充填塔を
再び垂直にした場合、充填材は、充填塔に対し、直径方
向にずれた形で位置されることになり、これが原因で液
体の分布に悪影響を与え、効率の低下に起因する。
【0012】本発明では、充填塔1の内壁と、充填材
2,3の外壁を、接して構成し、さらに液分配装置10
0,200を設置することにより、上方から充填塔1の
内壁に沿って流下する液体9の一部は、該液分配装置を
介して再び充填材に流入させることができるため、充填
材を流下する液体9の偏流を防止でき、充填材の液分散
が均一となり、高い分離効率を維持でき、運転操作範囲
も広範囲とすることができる。図3に本発明の液分配装
置の形状を示す。図3aは、本発明の第一の実施例であ
る液分配装置を、図3b及び図3cは、本発明の第2、
第3の実施例である液分配装置を示す。第2の実施例の
液分配装置は、ほぼL形のリング状で構成され、各充填
材とで接する辺100bは、充填塔に対して、下方向に
傾斜して構成されている。また、第3の実施例の液分配
装置は、ほぼL形のリング状で構成され、各充填材とで
接する辺100bは、ほぼ台形のノコギリ状にて構成さ
れている。第2、第3の実施例においても第一の実施例
と同様の効果を得ることができる。
【0013】
【発明の効果】本発明は、充填塔の内壁と、充填材の外
壁を、接して構成し、さらに液分配装置を各ブロックの
充填材の間に設置したことにより、充填塔を傾斜、ある
いは横にし、再び垂直に設置しても、充填塔内の充填材
の直径方向の変形、あるいはズレ等の発生が無くなり、
さらに、液分配装置の作用により、充填塔内壁を流下す
る液体を再び充填材に流入させることなより、液体の偏
流を防止でき、高い分離効率の維持、圧力損失の低減、
かつ、運転操作範囲が広い充填塔を提供できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1の実施例を示す充填塔の縦
断面図である。
【図2】図2は本発明の第1の実施例を示す図1のA−
Aの断面図である。
【図3】図3(a)〜(c)は本発明の第1の実施例を
示す液分配装置の形状図である。
【符号の説明】
1…充填塔、2,3…充填材、9…液体、10…ガス、
100,200…液分配装置。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の充填材が軸方向に多段設置され、各
    充填材材は、充填塔内に平並に配置された波形溝を有す
    る複数の薄層物によって構成され、隣接する薄層物はそ
    れらの波形溝が互いに交差するように配置され、かつ、
    該薄層物は間隔をおいて配置された小孔の列を有し、上
    部から液体を流下させ、該液体と下部から上昇する気体
    とを向交流接触させる気液接触用の充填塔において、前
    記各充填材は、複数のブロックに分割され、前記充填塔
    の内壁と前記充填材の外壁が接して構成され、前記各ブ
    ロック間に、少なくとも一か所以上、一辺が該充填材の
    円周方向、および該充填塔の内壁の間に位置し、他辺が
    各ブロックの充填材、あるいは充填材間に位置するほぼ
    L型のリング状で構成される液分配装置を有することを
    特徴とする充填塔。
  2. 【請求項2】該液分配装置は、一辺が該充填材の円周方
    向、および該充填塔の内壁の間に接して位置し、他辺が
    各ブロックの充填材、あるいは充填材間に接して位置す
    る液分配装置を有したことを特徴とする請求項1記載の
    充填塔。
  3. 【請求項3】該液分配装置は、薄板あるいは金網で構成
    されたことを特徴とする請求項1及び2のいずれか記載
    の充填塔。
  4. 【請求項4】該液分配装置は、充填材に固定され、ある
    いは充填塔内壁に固定され、あるいは固定されず充填材
    と充填塔内壁によりはさみ込まれて構成されたことを特
    徴とする請求項1、2及び3のいずれか記載の充填塔。
  5. 【請求項5】ほぼL形のリング状で構成される該液分配
    装置の該充填材とで接する辺は、充填塔に対して垂直、
    あるいは下方向に傾斜して構成され、あるいはほぼ台形
    のノコギリ状にて構成されたことを特徴とする請求項
    1、2、3及び4のいずれか記載の充填塔。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005077506A1 (ja) 2004-02-16 2005-08-25 Anemos Company Ltd. ミキシングエレメント及びそれを使用した静止型流体混合器
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CN105457327A (zh) * 2015-10-09 2016-04-06 江苏华益科技有限公司 一种基于高通量散堆填料支撑的大通量填料塔

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